Материал: План ИВТФ весна

3. Определение момента инерции тел методом трифилярного подвеса Вопросы (знать):

1. Момент инерции относительно оси вращения (физический смысл, единица измерения). От каких величин зависит момент инерции тела? Как его можно изменить?

2. Момент инерции материальной точки относительно оси вращения (определение, единица измерения).

3. Момент инерции твердого тела относительно оси (определение, единица измерения).

4. Теорема Штейнера (формулировка, формула). В каких ситуациях можно ее применять?

5. Запишите момент инерции тонкого кольца и сплошного диска относительно оси, проходящей перпендикулярно их плоскости через центр масс (формулы).

6. Запишите момент инерции тонкого стержня относительно оси, проходящей перпендикулярно стержню через центр масс (формула).

7. Запишите момент инерции шара относительно оси, проходящей через центр масс (формула).

8. Момент силы относительно неподвижной точки (определение, единица измерения, направление).

Уметь:

Применять законы динамики вращательного движения твердого тела в условиях конкретной задачи.

Задача 1. Справедливо ли выражение момента инерции тела J=mr² (m  масса тела) относительно оси в следующих случаях: а) тело  материальная точка, r  расстояние точки до оси; б) тело  однородный шар, r – расстояние центра шара до оси; в) тело произвольное, r – расстояние центра масс тела до оси?

Задача 2. По кольцу растекается капля жидкости. Как при этом изменяется момент инерции жидкости относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через его центр?

Задача 3. Капля жидкости K (рис. 80), находящаяся на середине проволоки AB, равномерно растеклась по проволоке. Как изменились моменты инерции жидкости относительно осей Ох и Оу?

Задача 4. Как изменится момент инерции пластилинового цилиндра относительно его оси, если цилиндр сплющить в диск?

4. Изучение основного закона динамики вращательного движения на маятнике Обербека. Вопросы (знать):

8. Физический смысл момента инерции, единица измерения.

9. Момент инерции материальной точки (м.т.) относительно оси вращения.

10. Момент инерции системы м.т. (твердого тела) относительно оси вращения.

11. Теорема Штейнера.

12. Кинетическая энергия вращающегося тела.

13. Момент силы относительно неподвижной точки (определение, единица измерения, направление).

14. Момент импульса материальной точки относительно неподвижной точки (определение, единица измерения).

15. Момент импульса твердого тела относительно неподвижной оси вращения.

16. Закон сохранения момента импульса.

17. Работа при вращении твердого тела.

18. Основной закон динамики вращательного движения твердого тела (в дифференциальной и интегральной формах).

19. Угловое перемещение м.т. (определение, единица измерения, направление).

20. Угловая скорость м.т. (определение, единица измерения, направление).

21. Связь между линейной и угловой скоростью.

22. Угловое ускорение м.т. (определение, единица измерения, направление).

23. Связь между тангенциальным и угловым ускорением.

24. Зависимость модуля угловой скорости ω и угла поворота φ от времени при равномерном вращении тела.

25. Зависимость модуля угловой скорости ω и угла поворота φ от времени вращении тела с постоянным угловым ускорением ε.

Уметь:

Применять законы динамики вращательного движения твердого тела в условиях конкретной задачи.

5. Определение ускорения свободного падения с помощью оборотного маятника. Вопросы (знать):

1. Дайте определение математического и физического маятника.

2. Какие колебания называются гармоническими? Запишите уравнение гармонических колебаний.

3. Период колебаний (определение, единица измерения).

4. Амплитуда колебаний (определение, единица измерения).

5. Фаза колебаний (определение, единица измерения).

6. Запишите формулу периода колебаний математического, физического и пружинного маятников.

7. Запишите закон изменения скорости и ускорения м.т. от времени при гармонических колебаниях.

8. Чему равны максимальные значения скорости и ускорения м.т. при гармонических колебаниях?

9. При каких условиях колебания будут гармоническими? Сохраняется ли механическая энергия при гармонических колебаниях?

10. Момент инерции тела относительно оси вращения (определение, единица измерения).

11. Сформулируйте теорему Штейнера.

12. Момент силы относительно точки (определение, единица измерения).

Уметь:

Применять законы колебательного движения твердого тела в условиях конкретной задачи.

Задача 1. Математический маятник отклонили на угол 0,1 и отпустили. Определить начальную фазу в уравнении колебаний = sin ( t+α). Начальный угол отклонения маятника положительный. 1) 0; 2) 0,1 ; 3) /2; 4) З /2.

Задача 2. Два математических маятника совершают гармонические колебания с равными угловыми амплитудами и циклическими частотами ₁ и ₂ ( ₁ > ₂). Сравнить модули линейных ускорений грузов в крайнем положении.

Задача 3. Гармонический осциллятор совершает колебания. Какие из перечисленных величин достигают максимального значения в крайнем положении груза: скорость , ускорение а, упругая сила F, кинетическая энергия Т, потенциальная энергия П?

Задача 4. Гармонический осциллятор совершает колебания. Какие из перечисленных величин достигают минимального значения в крайнем положении груза: скорость , ускорение а, упругая сила F, кинетическая энергия Т, потенциальная энергия П?

6. А) Определение коэффициента Пуассона по методу Клемана – Дезорма. Б) Определение коэффициента Пуассона методом стоячих волн. Вопросы (знать):

1. Термодинамическая система.

2. Термодинамические параметры состояния системы.

3. Термодинамический процесс.

4. Адиабатический процесс.

5. Идеальный газ.

6. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Клапейрона-Менделеева).

7. Изотермический процесс. Изобарный процесс. Изохорный процесс.

8. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы идеального газа.

9. Число степеней свободы i молекулы идеального газа.

10. Закон о равномерном распределении энергии по степеням свободы.

11. Внутренняя энергия идеального газа (физический смысл и определение).

12. Первое начало термодинамики, первое начало термодинамики применительно к изопроцессам и адиабатному процессу.

13. Элементарная работа газа при его расширении (определение, единица измерения).

14. Работа идеального газа при его расширении от объема V₁ до объема V₂ . Работа газа в изохорном, изобарном и изотермическом процессах.

15. Удельная теплоемкость вещества (определение, единица измерения).

16. Молярная теплоемкость вещества (определение, единица измерения).

17. . Связь между молярной и удельной теплоемкостью.

18. Молярная теплоемкость идеального газа при постоянном объеме.

Молярная теплоемкость идеального газа при постоянном давлении (уравнение Майера).

19. Уравнение Пуассона.

20. Коэффициент Пуассона (определение и через число степеней свободы).

Уметь:

Применять законы термодинамики в условиях конкретной задачи.